что такое научный эксперимент кратко

Научные методы исследования в биологии

Вопрос 1. Какова основная цель науки?
Основная цель науки — изучить и познать окружающий мир.

Вопрос 2. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?
Научный метод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки. Основной принцип научного метода — ничего не воспринимать на веру. Любое утверждение либо опровержение чего-либо следует проверить.

Вопрос 4. Какой факт может считаться научным?
Научный факт — это результат, полученный в ходе неоднократных наблюдений и экспериментов. Научный факт является отправной точкой научного исследования. На основании научных фактов определяются свойства и закономерности явлений, выводятся теории и законы.

Вопрос 6. Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?
Фундаментальные и прикладные исследования различаются, прежде всего, по своим целям и задачам. Фундаментальные научные исследования позволяют понять законы, которые лежат в основе развития природы.
При рассмотрении прикладных исследований и наук нередко делается акцент на вопросах приложения научных результатов к решению вполне определенных технических и технологических проблем. Основная задача этих исследований рассматривается как непосредственная разработка тех или иных технических систем и процессов. Разработка прикладных наук связана с решением практических задач, имеет в виду потребности практики. Так, биологические знания являются базой для практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, решении экологических проблем.

Источник

Научный эксперимент

Методология науки, в традиционном понимании, — это учение о методах и процедурах научной деятельности, а также раздел общей теории познания, в особенности теории научного познания (эпистемологии) и философии науки.

Методология, в прикладном смысле, — это система (комплекс, взаимосвязанная совокупность) принципов и подходов исследовательской деятельности, на которые опирается исследователь (ученый) в ходе получения и разработки знаний в рамках конкретной дисциплины: физике, химии, биологии, информатики и других разделах науки.

Содержание

Специфика развития

Наиболее существенный вклад в разработку методологии науки внесли Платон, Аристотель, Ф.Бэкон, Р.Декарт, Кант, Г.Гегель и другие классики философии. В то же время в работах этих авторов методология науки представала в обобщенном и слабо различенном виде, совпадая с исследованием общей идеи научности и ее базовых принципов. В частности, Аристотель и Ф.Бэкон классифицируют научное знание и предлагают два основных метода получения достоверной информации о природе и человеке: логико-дедуктивный и экспериментально-индуктивный. И.Кант разрабатывает общие границы познавательных способностей, а Ф.Шеллинг и Г.Гегель пытаются создать универсальную систему научного знания. Данные исследования имели более отвлеченный характер, в силу того, что наука не играла вплоть до сер. XVIII — н. XIX какой-либо существенной практической роли в социальной жизни.

Вместе с прогрессом общественных отношений и выдвижением технологической сферы и промышленного производства на передний план в социуме наука приобретает большое значение в отношении разработок новых технологий и рациональных принципов упорядочивания форм производственной деятельности. Обретают реальный смысл так же и теоретические исследования в области методологии науки. В работах О.Конта, Г.Спенсера, Э.Дюркгейма и других авторов разрабатываются уже не просто принципы общенаучного знания, но конкретные варианты методов научно-познавательной деятельности, причем во многом ориентированной на мир социальных связей и отношений.

Особое значение в становлении методологии науки имели исследования Дж. Буля, Г.Фреге, Ч.Пирса в области логико-математического знания. Эти авторы заложили основы формализации норм и процедур мыследеятельности, тем самым раскрыв пространство формализации и математизации логического знания и позволив использовать логико-методологические наработки естествознания в гуманитарных науках.

Не меньшее значение имело становление электродинамики, релятивистской и квантовой механики, поставивших под вопрос основы классической физики И.Ньютона. Открытия М.Фарадея, Дж. Максвелла, А.Эйнштейна, М.Планка и других ученых позволили не только внести ясность в природу некоторых фундаментальных явлений и процессов (электричество, свет и др.), но повлияли на область методических установок науки в целом. В частности, развитие квантово-релятивистской механики привело к возобладанию сугубо математических подходов к выдвижению и обоснованию теоретических положений. Такие положения служили уже не просто целям обобщения групп экспериментальных данных наблюдения, но выступали самостоятельными регулятивами научно-познавательного процесса. Выдвижение сугубо умозрительных конструкций стало признаваться равноправным участником научного исследования наряду с наблюдением и экспериментом и зачастую даже более предпочтительным, поскольку позволяло сокращать время между выдвижением теории, ее разработкой и внедрением в практику.

Все это привело к бурному прогрессу науки в ХХ веке, превращению ее из сугубо познавательного интереса любителей «чистой» истины в сферу профессиональных отношений, имеющих не малое влияние на экономическую жизнь общества (вплоть до трансформации науки в разновидность бизнеса).

Важные понятия

Литература

Баскаков, А. Я., Туленков, Н. В. Методология научного исследования: Учеб. пособие. — Киев, 2004. — 216 с. ISBN 966-608-441-4

Куликов, С. Б. Вопросы становления предметной и проблемной области философии науки. — Томск, 2005. — 200 с. ISBN 5-84928-201-2

Куликов, С. Б. Основы философского анализа науки: методология, смысл и цель. — Томск, 2005. — 184 с. ISBN 5-89428-215-2

Источник

Правила проведения эксперимента в научной деятельности

Выполнение научно-исследовательских проектов призвано изучить актуальные проблемы в определенной области и определить возможности их решения с учетом возможностей объекта, современных технологий и методик. Незаменимым помощником в этом деле выступает эксперимент.

Выполнение научно-исследовательских проектов призвано изучить актуальные проблемы в определенной области и определить возможности их решения с учетом возможностей объекта, современных технологий и методик. Незаменимым помощником в этом деле выступает эксперимент.

Что такое научный эксперимент?

Научный эксперимент представляет собой реализацию комплекса мероприятий, направленных на исследование конкретного явления или объекта с целью установления слабых и сильных сторон, проблем и поиска оптимального способа их решения.

Как проводится научный эксперимент?

Для проведения эксперимента в научной деятельности исследователь должен грамотно обозначить ряд параметров:

Научный эксперимент должен всесторонне исследовать действие законов, теорий и иных правил в жизни. Для этого важно собрать все необходимые данные, создать условия для его реализации и оперативно фиксировать полученные результаты, которые впоследствии подвергаются анализу.

Эксперимент может проводиться разными способами: активно (когда организатор вмешивается в ход мероприятия, корректирует действия или условия и пр.) и пассивно (самый распространенный вариант в этом случае – наблюдение со стороны).

Научный эксперимент характеризуется несколькими критериями:

Нужна помощь преподавателя?

Мы всегда рады Вам помочь!

Основные характеристики научного эксперимента

Опытные исследователи сумели выявить несколько параметров, которые отличают научный эксперимент от иных подобных мероприятий. К их числу относят:

Наука не терпит погрешностей. Чтобы решить проблему нужно точно знать ее симптоматику, варианты воздействия и пр. Результаты исследования должны быть применимы в дальнейшем и в других областях, сферах деятельности, для этого важно чтобы результаты исследования были максимально точными, а информационная база – актуальная и достоверная, проверенная, отражающая реальную картину.

Исследователь самостоятельно решает, как будет походить его эксперимент. Чаще всего для сбора данных об объекте исследования он использует наблюдение, которое в последующем должен изложить словами в научной работе. По мере сбора и обработки данных о наблюдаемом, автору предстоит диагностировать его проблему и выдвинуть потенциальное решение (гипотезу), которую в дальнейшем также продолжит проверять посредством проведения научного эксперимента.

После выдвижения гипотезы автор должен разработать план действий с учетом предлагаемых новшеств. Для этого ему придется смоделировать текущую ситуацию, а затем смоделировать видоизмененную модель (внеся коррективы). Для определения динамики и изменения достаточно сравнить эти модели и определить: как скажутся перемены на объекте исследования. В этом деле немаловажная роль отводится прогнозированию, которое позволяет оценить будущие результаты на фоне изменений и пр.

Все рекомендации автор должен тщательно проверить, протестировать, определить спектр их действия, возможности использования в иных областях и условиях, разработать соответствующие рекомендации. Более того, апробация позволяет определить реальные нюансы, сложности и ошибки, своевременно их ликвидировать или минимизировать.

Для реализации данных компонентов важно тотально планировать каждый шаг. Чтобы минимизировать продолжительность проведения эксперимента и количество переменных (затрат, ресурсов и пр.), достичь результата в более короткие сроки, но при этом качество исследования пострадать не должно.

Все результаты должны быть зафиксированы и проанализированы. Они превратятся в аргументацию, доказательную базу научного исследования. По мере проведения всех реальных действий, запланированных мероприятий автору остается грамотно преподнести собранный материал в виде читабельного, логичного и последовательного, структурированного текста.

Показатели, факты, материалы лучше всего представлять в форме таблиц и графических материалов, кратко и емко описывая полученные результаты текстом.

Данный параметр предполагает формирование окончательной рекомендации и подчеркивание достигнутого результата в заключительной части научной работы. Здесь исследователю предстоит подвести грамотный и всеобщий итог о проделанных мероприятиях: что и на какой стадии изучено, получено, к чему привело и что нужно делать далее.

Все рекомендации, прогнозы, моделирование должны найти достойное отражение в научной работе: аргументация, факты, изменения и пр.

Результаты эксперимента призваны помочь автору в выдвижении доказательстве его гипотезы – нового правила, закона. Немаловажно его правильно, грамотно и емко сформулировать, показать ее действие и сферу применения, условия и пр.

Притом новоиспеченный научный постулат может быть как инновационным и полностью оригинальным, так и представлены в виде «микса» нескольких ранее действовавших правил. Главное, чтобы предложение «ассорти» ранее нигде и никем не упоминалось.

Инструкция по проведению научного эксперимента

Фактически в основе любого экспериментального исследования лежат два принципа: логика (последовательность) и дедукция (перенесение от общего к частному). Для получения качественного и эффективного итога автору научной работы целесообразно придерживаться следующего плана действий по организации и реализации научного эксперимента.

Что нужно для проведения научного эксперимента?

Шаг №1. Выбираем тему исследования и выдвигаем гипотезу. Как правило, проведение эксперимента призвано ответить на конкретный вопрос или проверить определённое утверждение, правило, гипотезу и пр. Поэтому тема исследования должна отражать суть всех мероприятий: что исследуется и зачем?

Шаг №2. Объект исследования и переменные. Далее экспериментатору необходимо определить объект исследования (что он будет изучать, чью реакцию и пр.), а также переменные (то есть инструменты, материалы или иные ресурсы, которыми он будет оперировать во время проверки гипотезы).

Шаг №3. Сбор данных. Здесь важно подобрать подходящую методику, определить план действий: банальный сбор готовых данных, информации, проведение эксперимента и пр. При этом здесь следует конкретизировать: когда и где собирать данные, какие сведения необходимы (характер, о чем), какие будут более надежными и достоверными и пр.

Шаг №4. Планирование эксперимента. На этой стадии автор должен составить план действий: что, как, когда, в какие сроки и пр. От точности плана и следования ему может зависеть качество результата.

Шаг №5. Анализ полученных данных. На этой стадии производится систематизация результатов научного эксперимента, их анализ и формулирование выводов. В дальнейшем они станут опорой при прогнозировании и разработке рекомендаций.

Шаг №6. Оформление научной работы. Результаты эксперимента могут лечь в основу масштабного проекта (монографии, диссертации), а также вынесены в небольшой, но важный проект (научную статью). В этом случае автору при описании и оформлении материалов придется следовать действующим стандартам и требованиям издательства.

Трудности с учебой?

Помощь в написании студенческих и
аспирантских работ!

Источник

Научный эксперимент: основные разновидности, их функции

Что такое эксперимент в научном исследовании

Эксперимент (от латинского слова «экспериментум» — опыт, проба) — действие, которое мы предпринимаем для того, чтобы подтвердить или опровергнуть какую-либо гипотезу или теоретическое положение.

Эксперимент может быть также проведен из любопытства, как исследование неких жизненных процессов, окружающей реальности.

Для успешного результата процедуру следует проводить не один раз, а повторно, т.е. должна присутствовать константа, а вывод надо основывать на логическом анализе полученных данных.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

В науке это один из доступных способов познания действительности, обоснованный принципами повтора и доказательности. Условия и способы проведения всегда индивидуальны. Стратегия эксперимента в научной деятельности предполагает наблюдение с определенной целью. Выбираются явление или объект. Потом ставятся условия, где все будет проходить, они продумываются заранее.

В психологической науке объект — живой человек, поэтому экспериментатор действует совместно с объектом. Целью является выполнение различных заданий, изучение поведения объекта, его изменений и взаимосвязей.

Эксперимент — главный источник эмпирических, т.е. полученных через органы чувств данных, а также опытных знаний. Считается основным методом изменения и исследования реальности.

Отличия эксперимента от исследования:

Классификация экспериментов

Методов и видов экспериментов существует довольно много, потому что их функции и проведение сильно отличаются. Если обобщить все взгляды, то картина классификации будет выглядеть так:

Лабораторный эксперимент

Он же называется искусственным, то есть условия для его проведения создаются экспериментаторами в лабораторной обстановке, а не в реальной. Испытуемый знает о том, что является объектом для эксперимента, но замысел и ожидаемый результат как правило остаются в тайне.

Плюсы такого способа:

Но искусственность является также и самым значимым минусом, потому что такой опыт оторван от жизни и может совсем не соответствовать настоящей ситуации. То, что сделано в лаборатории, не всегда способно дать ростки на реальной почве и остается навсегда только интересным открытием, никак не применимым на практике, а потому бессмысленным.

Минусов довольно много:

Несмотря на недостатки, в науке этот метод считается высшей формой эмпирического знания. Он дает лучшие и наиболее точные результаты при условии правильного проведения и контроля.

Естественный эксперимент

Происходит в полевых, т.е. естественных для подопытного индивида условиях с минимальным вмешательством исследователя. Был впервые разработан пионером в области психологии и педагогики А.Ф. Лазурским. Широко данный вид опытов используется в прикладных исследованиях и при решении социально-психологических проблем.

Независимая переменная не привносится извне, а вплетена в естественный ход событий и деятельность объекта. Эксперимент проводится в общении, во время трудовой, учебной или игровой деятельности.

Отдельно можно выделить следственный эксперимент. В нем хоть сама процедура искусственная, но зато сочетается с естественными условиями, в которых произошло преступление.

Экспериментальные задания или внешняя стимуляция в ходе опыта являются частями привычной работы или жизни индивида, не требуют дополнительного обучения или инструкций.

Естественный эксперимент — в какой-то мере промежуточная форма между собственно экспериментом и объективным наблюдением, потому что исследователь играет пассивную роль наблюдателя, его вмешательство происходит обычно только на этапе подготовки.

Метод включает в себя минусы:

Таким образом, несмотря на большую приближенность к жизни, полевые эксперименты часто не дают таких точных и детальных итогов, как искусственные.

Формирующий эксперимент

Он используется в основном в педагогике, особенно в детской, а также в педагогической психологии и занимает промежуточное положение между лабораторным и полевым. Может применяться также к животным и к неживой природе.

Его смысл в том, что экспериментатор активно воздействует на подопытного. Он воспроизводит специальные ситуации, которые пробуждают появление определенных психических функций и помогают их изменять и формировать для достижения конечной цели. В процессе происходит формирование психики и свойств личности. Это продолжается длительное время и называется лонгитюдным исследованием.

Синонимы: преобразующий, творческий, воспитывающий, психотерапевтический, генетико-моделирующий, созидательный, метод активного формирования психики.

В ходе такого опыта можно добиться не только положительного, но и калечащего результата, поэтому важно, чтобы исследователь подходил к своей работе с морально-этических позиций.

Положительные и отрицательные результаты экспериментов

Результаты контролируемых опытов могут быть как положительными, так и отрицательными, но в последнем случае надо разделять, когда отрицательный исход является ожидаемым, запрограммированным, а когда нет. Положительный результат не всегда характеризует удачный опыт, он может произойти из-за влияния посторонних факторов, как например всем известный эффект плацебо, когда человек, принимающий пустышку, излечивается наравне с тем, кто принимает настоящее лекарство.

Примеры экспериментов

Рассмотрим описание нескольких психологических примеров, т.к. область психологии и социологии часто привлекает внимание общества. Несмотря на то, что многие из них выглядят весьма сомнительно с этической точки зрения, они помогают людям определить, какие методы поведения в отношении окружающих являются злом и должны быть в будущем убраны из нашей жизни, а какие — помогают развитию и более полной самореализации индивидуума в социуме.

Хоторнский эффект

Такое название получил ряд социально-психологических экспериментов, проведенных группой ученых в США в 20-30-х годах XX века на фабрике «Вестерн Электрикс». Нужно было определить причину снижения производительности рабочих. Выяснилось, что выработка зависит от того, что испытуемые выросли в собственных глазах из-за повышенного внимания к ним со стороны исследователей и почувствовали себя в более высоком социальном статусе. Было сказано, что на производительность влияет осознание престижности своей работы и социальные связи в группе. Однако, эти результаты стали потом считать спорными и полученными случайным путем. Рабочие просто считали психологов шпионами руководства компании и боялись попасть под сокращение.

Эксперимент Милгрэма

Описан психологом из Йельского университета в 1963 году. В нем было показано, насколько велика у людей степень подчинения начальству и повиновения «авторитету», несмотря на конфликт с личными убеждениями и нравственные страдания. Испытуемому было приказано причинять физическую боль разрядом электрического тока другому человеку, который был ни в чем не виноват (его роль исполнял актёр, но второй участник опыта об этом не знал). Выяснилось, что если в рабочие обязанности входит причинять боль, то даже моральные мучения от такой «работы» ей не помеха. Необходимость повиновения тому, кто стоит выше по статусу, укоренена в сознании людей очень глубоко.

Интересно, что изначально эти опыты проводились для того, чтобы понять, что двигало немцами, служившими в нацистских концлагерях. Автор предполагал отправиться в Германию, так как по традиции считается, что немцы более дисциплинированны и склонны к подчинению, однако вскоре Стэнли Милгрэм выяснил, что американцы в этом плане ничем не отличаются от представителей германского народа. Страх неподчинения начальнику оказался выражен одинаково у всех.

Эффект Рингельмана

Был описан французским профессором сельскохозяйственной инженерии в 1913 году. Рингельман установил, что чем больше группа, тем меньше индивидуальная производительность каждого из участвующих в ней. Это связано с тем, что в группе снижается личная ответственность, ведь неудача может быть переложена на группу в целом, а не на отдельного работника, который плохо работает. Когда человек работает один, он выкладывается максимально, потому что отвечать за сделанное придется только ему.

Чудовищный эксперимент

Название говорит само за себя. Его идея пришла в голову американским ученым из Айовского университета в 1939 году. Им захотелось узнать, можно ли вызвать заикание у абсолютно здоровых детей. Были отобраны 22 ребенка из сиротского приюта, которых поделили на две группы. В первой группе детей хвалили за хорошее чтение и за правильную речь, а во второй ругали и всячески высмеивали. Вследствие чего у участников второй группы появились дефекты в произношении и застенчивость. У некоторых проблемы сохранились до конца жизни. Результаты опытов были скрыты от общественности, чтобы не портить репутацию экспериментаторов и не сравнивать их деятельность с нацистскими опытами над людьми во время войны.

История психологии знает и более чудовищные эксперименты, отличавшиеся неоправданной жестокостью: мальчик Брюс Реймер, которого из-за ошибки хирурга решили воспитывать как девочку, опыты на животных под названиями «источник отчаяния» и «приобретенная беспомощность» и многие другие. Это позорная страница в науке, ведь несмотря на пользу от психологических опытов, нужно всегда помнить о том потенциальном вреде, который они могут нанести объекту исследования и именно его ставить во главу угла, когда принимается решение о целесообразности исследования.

Источник

2. Методы исследования в биологии

Вопрос 1. Какова основная цель науки?

Основная цель науки — изучить и по­знать окружающий мир.

Вопрос 2. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?

Научный метод — это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.

Основной принцип научного мето­да — ничего не воспринимать на веру. Любое утверждение либо опровержение чего-либо следует проверить.

Вопрос 3. Что такое научный эксперимент?

Научный эксперимент — это один из методов познания, при помощи которого в специально создаваемых и контролируе­мых условиях исследуются явления. Не­пременным условием эксперимента явля­ется то, что он должен сопровождаться контрольным опытом, условия которого отличаются от условий эксперимента только одним фактором.

Отличительной особенностью научного эксперимента служит возможность его по­вторения другими исследователями.

Вопрос 4. Какой факт может считаться на­учным?

Научный факт — это результат, по­лученный в ходе неоднократных наблюде­ний и экспериментов. Научный факт яв­ляется отправной точкой научного иссле­дования.

Вопрос 5. Чем гипотеза отличается от закона или теории?

Гипотеза — научное предположение, объясняющее причины данной совокуп­ности явлений. Если гипотеза выдержива­ет проверку эмпирическими методами, она приобретает статус закона. Закон (ес­тественный закон, или закон природы) описывает неизменные регулярности, ко­торые происходят в природе. Свойствами закона являются периодичность и всеобщ­ность какого-либо класса явлений, т. е. необходимость их возникновения при оп­ределенных, точно формулируемых усло­виях.

Совокупность нескольких законов, от­носящихся к одной области познания, называют теорией. Часто термины «за­кон» и «теория» употребляются как рав­нозначные.

Вопрос 6. Какова роль прикладных и фунда­ментальных исследований в науке?

Фундаментальные научные исследова­ния позволяют понять законы, которые лежат в основе развития природы.

Прикладная наука занимается теми исследованиями, которые находят при­менение на практике, в различных сфе­рах человеческой деятельности. Так, био­логические знания являются базой для практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, решении экологических проблем.

Источник